李明林，周方圆，吴丽然，侯鹏飞

（1.西南交通大学电气工程学院，成都 611756；2.株洲中车时代电气股份有限公司，株洲 412001）

我国牵引供电系统采用27.5 kV/50 Hz 单相交流供电制式，牵引负荷属于单相非对称性负载，列车制动时会产生大量含有谐波成分和负序分量的再生制动能量[1]。此外，列车运行时供电区间内的牵引负载很难保持在均衡状态，这会使得牵引变压器高压侧三相之间存在不平衡问题。由列车再生制动和负荷不平衡引起的负序电流将直接回馈给电网，对电能质量及用电设备造成不利影响。

为提高电气化铁路电能质量，国内外专家学者提出了多种综合治理方案，主要有静止无功补偿器技术[2]、有源电力滤波器技术[3]、静止同步补偿器补偿技术[4]和铁路功率调节器RPC（railway power conditioner）补偿技术[5]等，这些技术均具有无功补偿、谐波抑制、电压波动抑制及网压提升的作用，其中RPC 还可实现供电臂之间功率通融，使得牵引变压器低压侧输出有功功率平衡，从而大幅提高电气化铁路电能质量和增加牵引变压器容量利用率。目前，在RPC 的拓扑结构及其控制算法已经取得了重大突破[6-9]。

为提高再生制动能量利用率，日本常磐线Ushiku 分区所安装了一台RPC，运行结果表明该RPC 每年至少转移2 500 MW·h 的再生制动能量[10]。但是，当该分区所左右供电臂均处于再生制动状态时，再生制动能量只能回馈到电网。文献[11]提出了基于超级电容的RPC 装置，其通过削峰填谷进一步增加再生制动能量的利用方式，但是交流电气化铁路再生制动能量冲击性强、总量大，单一储能器件装置难以满足大功率、大能量的双重需求。……